Die Transkription

Die DNA bleibt im Zellkern. Für die Proteinsynthese schreibt die Zelle deshalb einzelne Gene in eine bewegliche Kopie aus RNA um.

• Genexpression:Umsetzung der Information eines Gens in ein Protein: erst Transkription (DNA → RNA), dann Translation (RNA → Protein).
• RNA:meist einzelsträngige Nucleinsäure mit dem Zucker Ribose und der Base Uracil (U) statt Thymin; U paart mit A.
• mRNA:Boten-RNA (messenger-RNA): Abschrift eines Gens, die die Information aus dem Zellkern zu den Ribosomen bringt.
• Promotor:Basenfolge vor dem Gen, an die die RNA-Polymerase mithilfe von Transkriptionsfaktoren bindet; legt Startpunkt und Leserichtung fest und wird selbst nicht abgeschrieben.
• Codogener Strang:Matrizenstrang, den die RNA-Polymerase 3′→5′ abliest; der Gegenstrang heißt codierender Strang.
• Initiation:Die RNA-Polymerase entwindet am Startpunkt die DNA lokal zur Transkriptionsblase — ein Primer ist nicht nötig.
• Elongation:Die Polymerase knüpft komplementäre Ribonucleotide an das 3′-Ende; die RNA wächst 5′→3′, hinter ihr schließt sich die Helix.
• Termination:Am Terminator löst sich die Polymerase ab und die RNA wird frei.

Starte mit ▶ oder gehe schrittweise vor. Lege den Promotor einmal links und einmal rechts an und beobachte, welcher Strang zur Matrize wird. Schalte dann auf „Eukaryot“ und verfolge, wie aus der Prä-mRNA die reife mRNA wird.

Halte fest: Der Promotor legt fest, welcher Strang abgelesen wird — die mRNA wächst immer 5′→3′. Bei Eukaryoten fehlen der reifen mRNA die Introns, dafür trägt sie Cap und Poly-A-Schwanz.

Bei Eukaryoten ist das erste Transkript noch nicht fertig. Erst nach der Bearbeitung im Zellkern darf es als reife mRNA ins Cytoplasma.

• Prokaryoten:Ohne Zellkern wird die mRNA sofort genutzt; die Translation beginnt schon, während die Transkription noch läuft.
• Prä-mRNA:erstes Transkript bei Eukaryoten; es wird noch im Zellkern bearbeitet (Prozessierung).
• 5′-Cap:abgewandeltes Guanin-Nucleotid, schon während der Transkription an das 5′-Ende gehängt; schützt vor Abbau und hilft beim Start der Translation.
• Poly-A-Schwanz:rund 200 Adenin-Nucleotide, ohne DNA-Vorlage an das 3′-Ende gehängt; schützt vor Abbau.
• Exons und Introns:Exons bleiben in der reifen mRNA; die dazwischen liegenden Introns werden entfernt.
• Spleißen:Das Spleißosom, ein Komplex aus RNA und Proteinen, schneidet die Introns heraus und verknüpft die Exons.
• Alternatives Spleißen:Je nach Zelltyp werden verschiedene Exons kombiniert: Aus einem Gen entstehen mehrere Proteine, beim Menschen aus rund 20 000 Genen weit mehr Proteinvarianten.